Was passiert mit einer Kamera, wenn sie in eine Umgebung außerhalb ihrer Betriebstemperatur gebracht wird?

Kalt und heiß sind ziemlich unterschiedlich und ich kann nur den kalten Teil beantworten, da ich in Kanada lebe und mit einer Digitalkamera nicht über 40+ war.

In Kanada zu leben und Digitalkameras zu überprüfen bedeutet, dass ich Hunderte von Kameras bei Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt mitgenommen habe. Was normalerweise passiert, ist nicht sehr unangenehm, hält Sie jedoch davon ab, Fotos zu machen.

Was passiert ist, dass Batterien ihre Fähigkeit verlieren, Strom zu erzeugen. Dies zeigt sich sehr schnell als Stromausfall-Warnleuchte. Das Aufwärmen der Batterie in Ihrer Tasche oder in meinem Handschuh, wie ich es meistens tue, hat sie wieder auf Betriebstemperatur gebracht. In einem Zeitraum von 2 oder 3 Stunden mache ich das normalerweise 3 oder 4 Mal, bevor die Leistung zu niedrig wird. Ich habe noch nie eine Kamera gesehen, die dauerhaft beschädigt wurde, aber wenn der Akku vollständig einfriert, kann er platzen und muss entsorgt werden.

Ultraschallobjektive fokussieren bei Kälte langsamer und manchmal gar nicht bei etwa -20 °C. Aber wieder normalisiert sich alles, wenn es wärmer wird.

Auf der Hitzeseite habe ich gesehen, dass die Überhitzungswarnung auf meinem K20D nach längerem Gebrauch bei etwa 35 ° C angezeigt wird. Die Kamera schaltete sich einfach aus und ich konnte sie ein paar Minuten später wieder einschalten.

Kamera mit Temperatureffekten in einigen Schlüsselbereichen:

• Chemische Reaktionen . Wenn die Temperatur unter ein bestimmtes Niveau fällt, kommt es zu einem Spannungsabfall von den Batterien, da die chemischen Reaktionen, die Energie erzeugen, durch die Temperatur gehemmt werden. Dies ist ein vorübergehender Effekt.

• Expansion / Kontraktion . Bestimmte Teile dehnen sich durch Wärme aus und ziehen sich zusammen, Linsen sind mit einigen Toleranzen für die Ausdehnung von Zylindern und Glaselementen konstruiert, aber jenseits der angegebenen Grenzen können mechanische Probleme auftreten, dh Teile, die sich normalerweise bewegen sollen, und umgekehrt. Ich nehme an, es ist auch möglich, dass bewegliche Teile niedrige Temperaturen erreichen, da sich die Viskosität von Schmiermitteln ändert, aber ich habe noch nichts davon gehört, dass dies während des tatsächlichen Gebrauchs auftritt.

• Schmelzen . Alle Kamerakomponenten haben einen Schmelzpunkt. Die verwendeten Kunststoffe haben im Allgemeinen aber einen recht hohen Schmelzpunkt. Die Verschlusslamellen in den meisten DSLRs sind aus Metall, aber sie sind extrem dünn. So sehr, dass sie durchhängen und sich dauerhaft verziehen können, wenn die Temperatur hoch genug wird. Dies tritt häufig auf, wenn ein Objektiv mit großer Blende montiert ist und die Kamera auf die Sonne gerichtet ist. Linsenbeschichtungen können bei sehr hohen Temperaturen sublimiert werden.

Probleme mit Überhitzung treten viel eher auf, wenn direktes Sonnenlicht fokussiert wird, als auf hohe Umgebungslufttemperaturen. Die 40c-Warnung ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass der Sensor seine interne Wärme nicht ableiten kann. Wenn dies der Fall ist, können Sie damit rechnen, dass sich die Kamera bei Überschreiten der Temperatur einfach abschaltet.

Schließlich wirft der Betrieb einer Kamera in einer Sauna eine ganze Reihe neuer Probleme auf, da die Kamera hauptsächlich mit warmer, extrem feuchter Luft gefüllt wird, die, wenn die Kamera in eine kühlere Umgebung gebracht wird, schnell Feuchtigkeit an schwer zugänglichen Stellen niederschlägt, was zu Schimmel führen kann und andere Probleme.

Ich vermute, dass das High-End durch die Elektronik begrenzt ist. Silizium hört bei etwa 150 °C auf, ein Halbleiter zu sein, und natürlich ist ein gewisser Spielraum erforderlich, sodass die meisten Elektronikgeräte für weniger als diesen Wert ausgelegt sind. Eine maximale Betriebstemperatur von 70 °C ist üblich, wobei spezielle Varianten (gegen Aufpreis) erhältlich sind, die bis zu 120 °C arbeiten können. Einige militärische Halbleiter können bei fast 150 °C betrieben werden, aber ich bezweifle, dass Sie viel davon in einer 5000-Dollar-Kamera finden werden.

Denken Sie daran, dass der Chip bei erheblicher Verlustleistung erheblich heißer als die Umgebung sein wird. Ein oder zwei Watt für den Prozessor, der die Steuerung und Bildverarbeitung in der Kamera übernimmt, mag nicht nach viel klingen, aber Sie müssen den Wärmewiderstand des Chips zur Umgebungsluft berücksichtigen. Wenn das zum Beispiel 50 °C/W wäre, dann würde eine Verlustleistung von 2 W es 100 °C über die Umgebungstemperatur anheben. Sie beginnen schnell, die maximale Würfeltemperatur zu erreichen. Es gibt Möglichkeiten, damit umzugehen, aber bei etwas, das so klein und schwer ist wie eine Kamera, ist es weder einfach noch billig.

Der Rauschpegel des Sensors steigt auch mit der Temperatur. Kamerahersteller wollen wahrscheinlich keine unterschiedlichen Spezifikationen für 20 ° C und 50 ° C veröffentlichen, also setzen sie irgendwo Grenzen, um ihren Ruf zu schützen. Auch wenn die Kameraelektronik die höhere Temperatur verträgt, leidet die Schwachlichtfähigkeit bei hohen Temperaturen, sodass die Angabe einer Obergrenze wahrscheinlich zum Teil ihren Hintern decken soll.

Wie bei den meisten Spezifikationen anspruchsvoller Ausrüstung gibt es viele technische und Marketing-Kompromisse, die in sie einfließen. Sie werden Ihnen wahrscheinlich nicht genau sagen, was die einschränkenden Faktoren sind. Sie sind also ein Testpilot, wenn Sie die Grenzen überschreiten, und Sie können sich nicht beim Hersteller beschweren, wenn etwas schief geht oder es zu Qualitätsverlusten kommt.

Allerdings finde ich den aktuellen Trend zu engen Temperaturbereichen eher ärgerlich, da es viele Situationen gibt, in denen diese leicht überschritten werden könnten. Meine Nikon D3S hat einen Nennbetriebsbereich von 0–40 °C, was 32–104 °F entspricht. Das ist wirklich knapp. Viele Wintertage hier in Massachusetts sind unter 32 ° F, und über 104 ° F sind in anderen Teilen der Welt nicht schwer zu finden (das wäre sehr ungewöhnlich heiß für Massachusetts). Ich bin letzten Sommer mit dieser Kamera bei etwa 118 ° F durch die Wüste von Arizona gewandert, ohne offensichtliche Probleme, aber es war auch Tag und ziemlich hell, sodass ich kein höheres Grundrauschen bemerkt hätte.

Ich lebe in Südamerika, in Uruguay, wo unsere Hitze im Sommer zwischen 36 und 42 °C liegt (selten, aber dieses Jahr haben wir eine Hitzewelle). Ich habe meine Canon 60D mit Hitze benutzt und sie für kurze Zeit in meinem Auto gelassen, ungefähr eine halbe Stunde, ich habe sie mit etwas Kleidung bedeckt, ja, es klingt dumm, es ist nichts passiert.

Was in unserem Land gefährlicher als Hitze ist, ist die Luftfeuchtigkeit, normalerweise zwischen 55 % und 90 % ohne Regen. Nochmals, und als Naturfotograf ist meine Kamera ständig exponiert, ich habe sogar Bilder damit bei etwas Regen (leichtem Regen) gemacht. Ich kann Ihnen sagen, dass die Versiegelung dieser Kamera außergewöhnlich ist. Vielleicht können Sie diese Art von Siegeln in Ihrer Kamera herausfinden?

Wenn ich ins Feld gehe und es regnet, hebe ich das Objektiv nie hoch und benutze immer ein Handtuch oder sogar meine Kleidung, um es vor dem strömenden Regen zu schützen.

Ich habe unzählige Informationen über Kameragrenzen gelesen, und aufgrund der Hitze und Luftfeuchtigkeit in unserem Land mache ich auch gerne Erfahrungen mit ihnen. Allerdings habe ich es nie im Schnee probiert. Ich hoffe, das kann Ihnen ein wenig helfen, meine Kamera ist jetzt 2 Jahre alt und hat viele Bilder gemacht, bisher ohne Schaden.

• Der Kofferraum ist ungefähr so ​​sicher vor Kälte wie überall im Auto, wenn das Auto versiegelt ist.

• An sehr heißen Tagen können die Kofferraumtemperaturen gefährlich hoch sein.

• Die Verwendung eines sehr gut isolierten Behälters im Kofferraum hält wahrscheinlich sichere Temperaturen aufrecht

• Belüftung oder irgendeine Form von aktiver Kühlung würden helfen, sind aber wahrscheinlich nicht notwendig. Eine aktive Belüftung des Fahrgastraums kann eine akzeptable Lösung darstellen, wenn der isolierte Beutel im Kofferraum aus irgendeinem Grund nicht akzeptabel ist.

Canon EOS T3i = 600D

Elektronische Geräte können durch Temperaturen, die an einem heißen Tag in einem Auto auftreten können, definitiv beschädigt werden – aber die genauen Umstände hängen vom Standort im Auto, den örtlichen Bedingungen und der beteiligten Ausrüstung ab.

Canon gibt für das T3i eine maximale Betriebstemperatur von 40 °C an.
Als Elektroingenieur würde ich erwarten, dass diese Zahl etwas konservativ, aber nicht übermäßig ist.
Die Lagertemperaturen werden etwas höher sein, aber wahrscheinlich nicht über 50 ° C vernünftig sein.
Eine sehr heiße, aber (für mich) erträgliche Dusche ist 45 ° C.
Die meisten Menschen können weniger als 20 Sekunden lang eine Hand in 55 ° C heißem Wasser halten.

Der Kofferraum gilt als einer der sichersten Orte.

Tatsächliche Tests und eine Lösung:
Hier ist ein interessanter und nützlicher Bericht, in dem ein Benutzer
tatsächliche Innen-/Außentemperaturmessungen zwischen Umgebung und Kofferraum durchführte und auch die Verwendung einer isolierenden "Eisbox" zum Schutz einer Kamera untersuchte. Dies setzt voraus, dass das Auto nachts auf unter 26 ° C gekühlt werden kann. Das schloss er

• Die Kofferraumtemperatur war etwa 10F kühler als der Fahrgastraum.

• An einem Tag mit 95 °F/35 °C erreichte die Kofferraumtemperatur maximal 140 °F/60 °C

• Die Verwendung eines isolierten Eiskastens (kein Eis, keine Kühlung) im Kofferraum reduzierte die Höchsttemperaturen um etwa 15 °F/9 °C.

• Die Verwendung einer gepolsterten Kühltasche in der Kühlbox sorgte für eine zusätzliche Temperaturreduzierung von 5 bis 10 F.

Canon veröffentlicht einen Betriebstemperaturbereich ( Spezifikationen hier ) – sie sagen:
Arbeitstemperaturbereich 32–104 °F / 0–40 °C
Arbeitsfeuchtigkeitsbereich 85 % oder weniger

104 °F = 40 °C
110 °F = 43 °C

Wenn Batterien beim Betrieb bei hohen Temperaturen dauerhaft beschädigt werden, sind die Auswirkungen auf die Langzeitkapazität oder Lebensdauer möglicherweise nicht sofort offensichtlich.
Einer aus dem OLPC-Team (One Laptop per Child), der in Australien lebt, sagte mir, dass der Akku nie wieder so gut funktionierte, nachdem er ein Gerät Outback-Bedingungen* ausgesetzt hatte. Sie überwachen und protokollieren die tatsächliche Batterieleistung. * Er sagte, dies sei unbeabsichtigt gewesen, diente aber als erster echter Hochtemperatur-Testfall. Ich denke, das war vielleicht ein NimH-Akkupack, aber die gleichen allgemeinen Prinzipien gelten für andere Chemien.

Aus meiner persönlichen Erfahrung kann ich Ihnen sagen, dass kalte Temperaturen unter 15 Grad C dazu führen, dass die Batterien schneller als normal leer werden. Ich war mit einer Profi- und einer Semi-Profi-Kamera (D300 und D60) am Polarkreis und keine davon hat aufgehört zu funktionieren; aber ich musste die Batterien schneller als normal wechseln. Wie Matt Grum bereits sagte, werden die Batterien einfach wieder funktionieren, wenn Sie die Batterien in der Tasche oder in Ihrer Kleidung haben. Auf der anderen Seite war ich auch bei sehr heißen Temperaturen und wo ich arbeite, können wir in den Monaten Juli und August 50 Grad C erreichen, und die Kamera hat immer gut funktioniert, solange sie sich im Freien befand. Es war nicht mein Fall, aber ich kenne einen Freund, der die Kamera im Kofferraum des Autos gelassen hat, wo die Temperatur über 60 oder 70 steigen kann und wir sie nicht einschalten konnten.

Als praktische Angelegenheit bei realen Kameras kann die Wärmeseite ein echtes Problem sein, wenn Sie nachlässig damit umgehen. Das Innere eines Autos in der Sonne an einem warmen Tag (100 F (38 C) kann leicht auf 150 F (65 C) ansteigen, was weit über der von den Herstellern angegebenen Obergrenze liegt.

Die Lösung ist ganz einfach: Bewahren Sie Ihre Kamera nicht im Innenraum auf, sondern legen Sie sie in den Kofferraum.

Kameras können den Temperaturen in Texas standhalten, aber je heißer es ist, desto mehr Rauschen werden Sie auf Ihren Fotos bekommen, ich würde es sowieso nicht in einem Auto lassen.